چه خودتان طراحی کنید، چه از یک طرح اپن سورس پرینتر سه بعدی آماده به ساخت استفاده نمایید، باید چیزی به نام BOM یا  Bill of Material در دست داشته باشید. این BOM در واقع لیست قطعات مورد نیاز برای ساخت دستگاه و تعداد مورد نیاز از هر قطعه می باشد. معمولا در صفحه هایی که قطعات طرح برای دانلود قرار داده شده است، بخشی نیز به BOM یا LOM ( لیست متریال ) اختصاص داده شده است. البته همیشه لیست متریال با قطعات دانلودی در یک صفحه قرار ندارد، و باید با خواندن مطالب لینک دسترسی به آن را بیابید. مثلا برای پرینتر سه بعدی ۲xz که یه آپگرید بزرگتر از دستگاه  Prusa i3 است، لیست قطعات ساخت در صفحه گیتهاب پرینتر سه بعدی ۲XZ قرار دارد. در حالی که قطعات قابل پرینت را از صفحه thiniverse پرینتر سه بعدی ۲XZ نیز می توانید دانلود نمایید.

لیست قطعات

در  BOM ها ممکن است پیشنهادهایی برای این که از کجا قطعات را تهیه کنید نیز به همراه قیمت تقریبی داده شده باشد. بعضی BOM ها یک فایل اکسل هستند و بعضی فایل های متنی و پی دی اف. اما اگر از اکسل یا صفحه گسترده های دیگر استفاده کنید بسیار کارتان در حساب و کتاب تهیه قطعات جلو می افتد. ما سعی می کنیم در سایت رپرپ BOM چند مدل محبوب را با محاسبه تقریبی قیمت تمام شده در دسترس شما قرار دهیم.

ساختن پرینتر سه بعدی آنقدر ها که به نظر می آید مواد لازم فراوان احتیاج ندارد. به طور کلی هر پرینتر سه بعدی از چند بخش تشکیل شده است:

محورهای پرینتر سه بعدی

محورها

سیستم های حرکت خطی هستند که اسکلت بازوهای پرینتربه حساب می آیند. هر محور پرینتر سه بعدی معمولا از یکی از ترکیب های زیر تشکیل شده است:

  • میله های فولادی به قطر ۸میلیمتر که به آنها Precision Rod یا فقط Rod گفته می شود. این میله ها مقطع گرد دارند و استوانه های بلندی هستند که به همراه بیرینگ خطی LM8UU به کار گرفته می شوند. این بیرینگ ها نیز استوانه های تو خالی هستند که میله در آنها فرو می رود و به خاطر داشتن ردیف های ساچمه ریز در درون خودشان، به راحتی روی میله سر می خورند. میله هایی که روکش کروم دارند معمولا سه چهار برابر میله های استیل معمولی قیمت دارند، اما با توجه به این که پرینتر سه بعدی بر خلاف دستگاه های برش سی ان سی فشار چندانی تحمل نمی کند، می توانید از همان میله های استیل معمولی استفاده کنید، به شرط آن که مرتبا روغن کاری شوند.
  • پروفیل های آلومنیوم اکسترود شده به همراه بلبورینگ های کوچک که در چند جهت در شیارهای پروفیل ها قرار می گیرند و مکانیزمی شبیه حرکت قطار روی ریل یا همچین چیزی دارند.
  • محورهای پیش ساخته مخصوص دستگاه های سی ان سی با قطعات مرتبط. این محورها گران قیمت اند، و بیشتر به درد پرینترهای سه بعدی می خورند که یا ابعاد بسیار بزرگ دارند، یا دقتی فراتر از انتظار. با توجه به اینکه بخاطر محدودیت های روش ساخت از طریق اکستروژن پلاستیک، که فرایند ساخت را بسیار زمانبر و محدود به یک نقطه می کند، و بدلیل تفاوت انواع پلیمرها و تغییر خواص آنها در طی زمان نگهداری، و تغییر رفتار آنها در مواجه شدن با دما و شرایط مختلف، از تکنولوژی اف دی ام نمی توان انتظار دقت در سطح میکرون داشت، اکیدا توصیه می کنیم قبل از اقدام به ساخت یا تهیه یک پرینتر اف دی ام، از مطابقت داشتن خواسته و نیاز خود با توانایی دستگاه اف دی ام اطمینان حاصل کنید، چراکه در صورتی که قطعاتی که قصد دارید پرینت کنید دقت زیر میلیمتر و اندازه ی زیر سانتیمتر دارند، احتمال اینکه تکنولوژی DLP که از رزین های حساس به نور استفاده می کند و در استفاده از آنها در صنعت جواهر بسیار مرسوم است، یا تکنولوژی های دیگر پرینت سه بعدی مثل SLS، با کارکرد مورد نظر شما انطباق بیشتری داشته باشند بسیار زیاد است. از آنچه تاکنون  در مورد قیمت DLP ها شنیده اید نهراسید، زیرا پرینترDLP بسرعت در حال ارزان شدن است، و همین حالا نیز پرینترهای دی ال پی رومیزی با قیمت مشابه یک پرینتر اف دی ام رنج متوسط در بازار یافت می شود. اگرچه ممکن است ترکیب پرینتر سه بعدی رومیزی دی ال پی با رزین ارزان قیمت، دقت یک دی ال پی بسیار گرانقیمت با بهترین نوع رزین را نداشته باشد، اما بدون شک از بهترین و گرانترین اف دی ام نیز دقیت بالاتری خواهد داشت. راحت ترین و کم هزینه ترین راه، سفارش پرینت قطعه مورد نظرتان (یا حداقل بخشی از قطعه) با استفاده از هر دو تکنولوژی و مقایسه دقیق آنهاست.

قیمت پرینتر سه بعدی

حالا که صحبت از قیمت پرینتر سه بعدی شد، بد نیست این توصیه را مطرح نماییم که از خرید پرینترهای سه بعدی گرانقیمت بپرهیزید. خروجی این پرینترهای سه بعدی تفاوت معناداری با بسیاری از انواع پرینتر سه بعدی با قیمت رنج متوسط ندارد، و تکنولوزی هایی مانند استفاده از بال اسکرو و ریل های گران قیمت، نه تنها تاثیری در کیفیت خروجی پرینتر اف دی ام که اصولا در ساختار آن انتقال قدرت مطرح نیست ندارد، بلکه نشانگر بی اطلاعی سازنده یا تمایلش برای فریب مشتری بی اطلاع از فرایند کار می باشد. نکته دیگری که باید در نظر گرفت، سرعت پیشرفت این تکنولوژی است. از دور خارج شدن پرینتری که امسال می خرید، تنها پس از چند ماه، با به بازار آمدن پرینترهایی با تکنولوژی جدید، که بصورت تولید انبوه و با قیمت بسیار پایین تر ساخته شده اند، و بسیار بهتر کار می کنند، اصلا موضوع بعیدی نیست. پس پرینتری بخرید، که یا بتوانید ظرف چند ماه هزینه خرید آن را جبران کنید، یا حداقل آنقدر گران نباشد که نتوانید آن را به عنوان هزینه ای برای آموزش و پیشرفت علمی و جلوافتادن در استفاده از تکنولوژی روز محسوب نمایید.

تسمه پولی استپر

تبدیل حرکت دورانی موتورها به حرکت خطی

روی هر محور یک چیزی برای حرکت کردن سوار می شو. مثلا اکسترودر همه پرینترهای سه بعدی حداقل در جهت دو محور حرکت می کند. در بسیاری از پرینترهای سه بعدی صفحه ی پرینت در جهت یکی از محورها حرکت می کند. معمولا در پرینترهای سه بعدی کارتِزیَن برای حرکت دادن به سمت بالا و پایین (محور Z) ازلید اسکرو و برای حرکت به جلو و عقب (محور Y) و به چپ و راست  (محور X) از تسمه و پولی استفاده می شود.

موتورها

قطعه ای که در پرینترهای سه بعدی وظیفه ی تولید نیروی مکانیکی را به عهده دارد موتورپله ای یا Stepper Motor نامیده می شود. موتورهای پله های چند خصیصه دارند که در هنگام تهیه باید به آنها توجه داشت:

گشتاور: موتورهایی با گشتاور بالای ۳ کیلو بسیار مناسب هستند.

گام: معمولا از موتورهای گام ۱٫۸ درجه استفاده می شود. با توجه به این که محیط دایره ۳۶۰ درجه است و ۳۶۰ تقسیم بر ۱٫۸ می شود ۲۰۰، استپرموتور گام ۱٫۸ یعنی برای آن که موتور یک دور کامل بچرخد، باید ۲۰۰ گام دستور بگیرد.

تعداد فاز

در پرینترهای رپرپ معمولا از موتورهای دوفاز استفاده می شود.

آمپر: پایینتر در توضیح مربوط به استپردرایور در مورد شدت جریان صحبت شده است.

ولتاژ: باید به برد کنترلر و استپردرایور شما بخورد.

اندازه: معمولا در پرینترهای سه بعدی از استپرموتورهای Nema17 استفاده می شود، که یک اندازه مشخص استاندارد استپرموتور می باشد. پایینتر توضیح داده شده است.

موتورهای دست دوم یا استوک

اگر استپرموتور دست دوم می خرید، هیچ اشکالی ندارد، با توجه به این که معمولا اطلاعاتی درباره این موتورها در دسترس نیست، به چند نکته توجه داشته باشید:

ابعاد: استپرموتورهای Nema17 تقریبا سطح مقطع ۴ در ۴ سانتیمتر دارند و فاصله مرکز به مرکز جای پیچ های آن ۳۲ میلیمتر می باشد. ارتفاع موتور (بدون احتساب شافت آن) بهتر است حداقل ۴ سانتیمتر باشد (استپرموتورهای با ارتفاع کمتر از ۳ سانتیمتر معمولا از نظر قدرت مناسب نیستند).

چک کردن سلامت استپر موتور: برای امتحان کردن، ابتدا دقت کنید سر سیم های موتور با هم در تماس نباشد و اگر بود جداشان کنید. حالا شافت موتور را با دست بچرخانید. استپر سالم هیچ کجا گیر نمی کند، بلکه با حرکت پله پله به نرمی می چرخد. چند دور بچرخانید تا از گیر نکردن آن مطمئن شوید. دقت نمایید که اگر گیر کرد، ممکن است به خاطر این باشد که سر سیم ها متصل شده اند.

تعداد فاز: درایورهایی که در پرینترهای سه بعدی عادی استفاده می شوند برای موتورهای دو فاز (که چهارسیم دارند) ساخته شده اند. اما می توان از موتورهای شش سیم نیز به راحتی استفاده کرد.

بورد کنترلر

بورد کنترلر پرینتر سه بعدی

مادربرد پرینتر سه بعدی است و تمام پردازش مربوط به پرینت و ساز و کار دستگاه در آن صورت می گیرد. در مورد بوردهای کنترل پرینتر سه بعدی مقالات دیگری پیشتر نوشته ایم که خواندن آنها را می توانید با مقاله ی … شروع کنید. اگر اصلا حوصله ی الکترونیک و مباحث مربوط به آن را ندارید، و پرینتر مورد نظر شما قابلیت های مربوط به علوم موشکی ندارد، می توانید با خیال راحت از ترکیب برد رمپز و آردینومگا با استپردرایورهای  DRV8825 استفاده کنید. در غیر این صورت، حتما مقاله ی بوردها را بخوانید و بورد مورد نظرتان را انتخاب کنید.

drv

استپردرایور

بسته به نوع کنترلر که انتخاب می کنید، ممکن است درایورهای کنترلر استپرموتور روی آن بصورت آنبورد وجود داشته باشه، یا اینکه بطور جداگانه روی بورد سوار شود. توصیه ما این است که از بوردهایی استفاده کنید که استپردرایور جداگانه دارند. این امر علاوه بر کم کردن هزینه های تعمیر و نگهداری، دست شما را در انتخاب درایور مناسب برای هر محور باز می گذارد. بردهای رپرپ معمولا از استپردرایور های DRV8825  و  A4988  استفاده می کنند. دو مساله در انتخاب استپر درایور اهمیت دارد: اول شدت جریان خروجی، و دوم میکرو استپینگ. شدت جریان خروجی باید متناسب با استپردرایور انتخاب شود، و عرفا شدت جریان بیشتر به موتورهای قوی تر مربوط است (اگرچه همیشه اینچنین نیست). میکرو استپینگ به دقت موتور و نرم کار کردن آن مربوط می شود. برای محورهایی که دقت و نرم کار کردن در آنها مهم تر است، حتما از استپرموتورهایی با میکرو استپینگ بالاتر مثل DRV8825 که حداقل تا ۳۲ میکرو استپ را ساپورت می کنند استفاده نمایید، مثلا محور هایی که به تسمه متصل هستند. اما برای اکسترودر و محورهایی که با پیچ حرکت می کنند، می توانید از  A4988 که ارزانتر است نیز استفاده نمایید (البته در صورتی که شدت جریان کافی برای موتور شما را فراهم نماید). توجه داشته باشید که خنک کردن استپردرایور از اهمیت بسیاری برخوردار است. حتما از هیت سینک مناسب و فن برای خنک کردن استپردرایورها استفاده نمایید.

قطعات دیگر

علاوه بر قطعات بالا، قطعات مربوط به اکسترودر ، قطعات بدنه پرینتر سه بعدی، پیچ و مهره و قطعات مختلف دیگری نیز ممکن است در لیست قطعات مورد نیاز برای ساخت پرینتر سه بعدی مورد نظر شما وجود داشته باشد. ممکن است بعضی از آنها صفحاتی آکریلیک لیزرکات شده، آلومنیوم سی ان سی شده، پروفایل های آلومنیوم در اندازه های مشخص، بست و اتصالات، انواع فن، صفحه داغ پرینت، سنسور تشخیص فاصله و قطعات مختلف دیگری نیاز داشته باشند. در انجمن ساخت پرینتر سه بعدی می توانید در مورد بسیاری از قطعات، و روش استفاده کردن از آنها در ساخت پرینتر اطلاعات مفید بیشتری کسب کنید. همچنین در مطالب آینده بیشتر در مورد قطعات مورد نیاز برای ساخت پرینتر سه بعدی شما صحبت خواهیم نمود.

پرینتر سه بعدی بسازیم – قسمت چهارم: مواد لازم یا BOM

پاسخ دهید

Visit Us On FacebookVisit Us On Google PlusVisit Us On LinkedinVisit Us On TwitterCheck Our Feed